“三低”儲層熱中子成像測井評價剩余油飽和度技術研究

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(中國石油測井有限公司吐哈事業部 新疆 哈密 839009)

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“三低”儲層熱中子成像測井評價剩余油飽和度技術研究

張予生，劉春輝，職玲玲，陳榮斌，曹冠平，劉文科

(中國石油測井有限公司吐哈事業部 新疆 哈密 839009)

基于吐哈油田“三低”儲層巖心孔隙度實驗數據建立了熱中子成像孔隙度模型。在水淹層定性識別方面，根據吐哈油田“三低”儲層地質特征和流體特點，形成了敏感曲線法、核譜成像識別法、圖版半定量法識別技術。吐哈油田測井實例表明，以上評價技術對于識別評價油水層效果良好。

熱中子成像測井；低孔隙度；低滲透率；低礦化度；剩余油飽和度；核譜成像

0 引 言

吐哈盆地臺北凹陷的中西部油田的果X、溫西X、恰深X、丘東X區塊是典型的低孔、低滲、低礦化度的“三低”油藏，儲層地質特征限制了常規套后剩余油飽和度測井技術，以至于難以準確評價儲層剩余油飽和度。熱中子成像測井(簡稱TNIS)技術利用熱中子的衰減矩陣數據和俘獲矩陣數據形成熱中子衰減率和俘獲截面成像圖，為評價剩余油飽和度提供了豐富的測井信息，也為油田下一步開發措施提供準確依據。

1 “三低”儲層特征

1.1 “三低”儲層特征

吐哈油田一些區塊的儲層特性見表1， 果X、溫西X、恰深X、丘東X區塊孔隙度、滲透率、地層水礦化度比較低，是典型的低孔、低滲、低礦化度的“三低”油藏。

1.2 熱中子成像測井孔隙度模型

在計算地層孔隙度時可以采用裸眼井的常規測井聲波等計算孔隙度[1、2]，沒有裸眼井資料時也可選用長短源距計數率比值來計算。 圖1至圖4給出長短源距計數率比值來計算巖心孔隙度的擬合公式。

表1 吐哈油田各區塊的儲層特性

圖1 恰深X區塊 TNIS孔隙度模型

圖2 溫西X區塊 TNIS孔隙度模型

圖3 玉果X區塊 TNIS孔隙度模型

圖4 丘東X區塊 TNIS孔隙度模型

2 “三低”儲層熱中子成像測井評價技術

2.1 熱中子成像測井曲線敏感參數識別技術

利用GR曲線變化，即把裸眼井GR曲線和TNIS測試GR曲線疊加，來反映儲層動用情況等[3]。 利用連續井溫與微差井溫，也可反映射孔層的動用情況，一般井溫異常增高，可判定為主要出水段。SIGMA和AC疊加可反映儲層物性和含油性。如果兩條曲線包絡面積越大，含油性越好，反之則差。利用短源距計數率(簡稱SSN)和長源距計數率(簡稱LSN)兩條計數率曲線疊加，可反映儲層巖性及物性。利用熱中子俘獲成像的邊緣輪廓指示熱中子終結時間，在相同的有效孔隙度條件下，輪廓越靠后即含油性越好。依據敏感參數曲線和成像可做快速綜合定性分析[4]，見圖5溫西XX井快速直觀分析圖。

2.2 熱中子衰減核譜成像識別法

圖6為熱中子衰減成像、俘獲成像圖，其中第八道熱中子俘獲譜顯示在時間域上譜峰的拖曳程度，67號油層譜峰比63號水層譜峰更靠后，而且拖曳程度更大。第九道為熱中子衰減成像，67號油層由黃色慢慢變為白色，63號水層則迅速由黃色變為白色。第十道為熱中子俘獲成像，表示在時間域上俘獲后剩余熱中子的多少，顏色越深表示熱中子越多。可以看出，67號油層在時間域上顏色深，而63號水層在時間域上則顏色淺[5]。

2.3 圖版半定量解釋法

TNIS半定量解釋采用標準化的宏觀俘獲截面和孔隙度交會[6]，圖7為吐哈油田“三低”儲層解釋交會圖版。橫軸為進行泥質校正的宏觀俘獲截面∑c，單位c.u.，1c.u.=10-3cm-1，縱軸為進行泥質校正的有效孔隙度φc，單位%。紅線和藍線分別為依據試油結果確定的含油為100%的油線和含油為0%的水線，其它的含油飽和度可以內插確定。從圖版可見，TNIS在孔隙度大于10%的儲層油水分辨率較好。

圖5 溫西XX井快速直觀分析圖

圖6 熱中子衰減成像、俘獲成像圖

圖7 吐哈油田“三低”儲層解釋半定量交會圖版

3 溫西XX井應用實例

溫西XX井，該井地層水型為CaCl2，地層水礦化度46 427 ppm，測試前日產液7.23 m3/d，日產油0.24 t/d，含水95%。依據TNIS核譜成像做定性分析，16號層Sigma為21 c.u.，孔隙度為14%，SigmaM熱中子俘獲譜邊緣幅度高，熱中子壽命較長；SsnM熱中子衰減譜顯示后時間道后曳較長，且顏色為淺黃色，儲層含油飽和度顯示一定衰減，水淹程度相對較低。綜合圖版法等計算含油飽和度為47%。TNIS通過定性、定量解釋將這層解釋為弱水淹層。溫西XX井測井解釋成果圖如圖8所示。

圖8 溫西XX井測井解釋成果圖

該井2015年6月28日補孔單采頂部(2 419～2 421 m)，投產后日產油4.88 t、日產水0.2 m3，含水4%。

4 結 論

1)TNIS熱中子成像測井技術可以通過長短源距計數率比值來計算孔隙度。從吐哈油田“三低”儲層地層水的宏觀俘獲截面與孔隙度、油水層識別圖版來看，TNIS在孔隙度大于10%儲層中有較高的油水分辨率。隨著孔隙度和礦化度的增大，水層和含油層的宏觀俘獲截面差別增大，對油水層識別效果更好。

2)TNIS熱中子成像測井技術中曲線敏感參數法、核譜成像識別法、圖版半定量法判斷油水層，在吐哈油田“三低”儲層應用效果較好。

[1] 張 鋒.我國脈沖中子測井技術發展綜述[J].原子能科學技術， 2009,43(S1) :116-123.

[2] 張 鋒，王新光.脈沖中子-中子測井影響因素的數值模擬[J].中國石油大學學報:自然科學版,2009,33(6) :46-51.

[3] 張予生.熱中子成像測井技術在吐哈油田的應用[J].測井技術，2015,39(5)：652-655.

[4] 張 峰.PNN測井方法的蒙特卡羅模擬結果研究[J].地球物理學報，2007,50 (6) :1924-1930.

[5] 房文靜，范宜仁，張 峰，等.PNN測井熱中子時間譜的多尺度濾波研究[J].核電子學與探測技術，2010，30(3):385-389.

[6] 黃隆基.放射性測井原理[M].北京:石油工業出版社,1985：192-194.

StudyonEvaluationofResidualOilSaturationin“ThreeLow”ReservoirbyThermalNeutronImagingLogging

ZHANGYusheng,LIUChunhui,ZHILingling,CHENRongbin,CAOGuanping,LIUWenke

(TuhaDivision,ChinaPetroleumLoggingCo.Ltd.,Hami,Xinjiang839009,China)

Based on the experimental data of core porosity of “three low” reservoirs in Tuha oilfield, the thermal neutron imaging porosity model was fitted. In the qualitative identification of water flooded layer, according to the geologic feature of “three low” reservoir and the fluid characteristics in Tuha oilfield, the sensitive curve method, the nuclear spectrum imaging recognition method and the chart method semi quantitative recognition technology were established. The Tuha oilfield logging examples showed that the above evaluation techniques for the identification and evaluation of oil and water had good application effect.

thermal neutron imaging logging; low porosity; low permeability; low salinity; residual oil saturation; nuclear spectral imaging

張予生，男，1971年生，高級工程師， 1994年畢業于江漢石油學院測井專業，2004年獲長江大學地球探測與信息技術專業工學碩士學位，現從事測井資料解釋、研究工作。E-mail: 120941106@qq.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)06-0082-05

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.06.021

2017-08-15

姜 婷)